各种动物和人类肠道中存在着大量微生物，其总量远远超过宿主的体细胞和生殖细胞数量。这些定殖微生物被称为微生物菌群。微生物菌群能够调节关键的生理过程，产生对宿主有益的效果，作为交换，它们获得庇护的栖息地及能够使其繁殖的营养成分。虽然在所有胃肠道部位均存在微生物菌群，但盲肠和结肠中数量最多。据估计，单胃动物和人类肠道后部存在约～种不同细菌。结肠和盲肠中90％以上属于厚壁菌门(包括梭菌属、肠球菌属、乳杆菌属和瘤胃球菌属)或拟杆菌门(包括拟杆菌属和普雷沃菌属)。在门这个层次，不同宿主类别之间有明显的类似性。但在种这个层面，不同宿主的菌株存在极大的差异。健康菌群的特征之一是存在高度的多样性。此外，在同一宿主内，宿主的年龄、遗传背景、日粮和健康状况等多种因素会影响微生物菌群的组成。日粮因素会改变小肠的微生态，营养成分主要在小肠中消化，其次是盲肠和结肠，但盲肠和结肠中的消化主要由微生物菌群进行。
肠道菌群通过固有免疫受体，包括Toll样受体(TLRs)和NOD样受体(NLRs)与肠道表皮细胞相互作用而导致宿主发生生理变化。肠相关淋巴组织(GALT)可将信号从粘膜表面传播到身体其他部位。在GALT发育以及调节粘膜表面耐受无害菌、应对入侵致病微生物中，肠道菌群均起着至关重要的作用。厚壁菌生成的丁酸盐似乎是一种关键的跨界信号传递分子，因为肠道后部的上皮细胞非常积极地摄取丁酸盐。摄入的丁酸盐会抑制核组蛋白去乙酰酶活性，从而导致细胞基因表达谱的显著变化，表现出来就是复制和分化增加，紧密连接蛋白表达增强，从而增强了肠道屏障。
1微生态失调(菌群失调)
除上述有益菌外，肠道还驻留有(兼性)致病菌。这两种菌群相互作用。正常情况下，有益菌与致病菌相互竞争，从而在很大程度上防止后者在肠道中定殖。微生态失调(或菌群失调)被定义为导致保护性菌群和有害菌群之间不平衡的菌群变化。
但有益菌与有害菌之间没有明确的分界。事实上，大量肠道微生物通常是共生的，在某些情况下会成为宿主的潜在威胁。需要通过有效的免疫应答来终止肠道(兼性)致病菌的生长和穿过肠道屏障侵入机体。因此，肠道免疫系统面临的挑战是保护宿主组织不受微生物侵袭，同时保持微生物共生的好处。通过抗原呈递细胞不断从肠腔采集样品并呈递给哺乳动物GALT的皮质免疫细胞，可实现对菌群的耐受性。最新的研究表明，厚壁菌门的梭菌可诱导节性T-淋巴细胞，因而在建立耐受性响应中起着重要的作用。
微生态失调与人体多种疾病状况相关，包括局部胃肠道疾病和全身性疾病。但微生态失调是否会导致疾病或两者仅仅是伴随现象并不是很清楚。已经证明人体中饮食因素能够引发微生态失调，而微生态失调反过来又会影响宿主-菌群的相互作用，通过TLR和NLR触发引起炎症。临床研究证实，患有炎性肠病包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎的病人存在微生态失调。
在欧盟禁止使用抗菌促长剂(AGP)前，人们对微生态失调基本没有认识。此后微生态失调则被视为最具挑战性的问题之一，特别是在肉鸡和新断奶仔猪中。有报告指出，肉鸡微生态失调与肠道炎症及小肠绒毛缩短有关。在试验条件下，饲喂含有高剂量非淀粉多糖(NSP)且不添加NSP降解酶的日粮可诱导微生态失调。此外，此类日粮可使家禽更易定殖肠炎沙门氏菌。因此与人体一样，日粮可诱导肉鸡的微生态失调。在禁令实施前添加到动物饲料中的抗菌促长剂可防止有害微生物的变化。杆菌肽锌能够逆转炎症变化和绒毛缩短。可能过去因为使用抗菌促长剂而掩盖了肉鸡中多种日粮配方诱导的微生态失调。
2益生菌
益生菌被定义为活的微生物，摄入足量益生菌对宿主有保健效果。这个概念最初源于20世纪初对大量摄入发酵乳的保加利亚人长寿相关因素的研究。最常使用的益生菌是乳酸菌，主要为乳酸杆菌和双歧杆菌属，其他属也有使用，包括肠球菌和链球菌。益生菌的保健作用不仅限于肠道，也包括全身性代谢疾病如肥胖和II型糖尿病。
在益生菌的最初定义中，提到通过改善宿主肠道微生物平衡来发挥作用。但最新的定义中不再保留这方面的内容，因此益生菌作用机制仍然是不确定的。事实上，尽管人类营养中使用益生菌具有悠久传统，但直至今日，新益生菌的发现和开发仍是一个经验性的过程。动物饲料中应用活菌制剂的时间更短，但欧盟的饲料添加剂目录中列出了多种微生物和30多种肠道稳定剂。这表明，目前益生菌用于动物饲料的得到了广泛的
